國家蒸汽流量計量煙台檢(jiǎn)定站 陳永魁
蒸汽計量在實(shí)際操作中往往難以達到滿意的效果(guǒ),其一個重要原因就是對蒸汽計量的特點不太(tài)了解。
蒸汽計量(liàng)的特點
1.飽和(hé)蒸(zhēng)汽計量中的“兩相流”
關於飽和蒸汽的“兩相流”,專家們有精辟的論述,但(dàn)作為蒸汽計(jì)量的廣大用戶並不十分清楚,也未曾引起足夠重視(shì)。
全國(guó)數以萬計的中小企業基本上(shàng)都使用2噸(dūn)、4噸(dūn)、6噸及10噸鍋爐生產飽和(hé)蒸汽。由於飽和蒸汽的使用量大,各家生產的飽和蒸汽質(zhì)量又不相同,通常用幹度來衡量飽和蒸汽的質量好壞。幹度(dù)是指飽(bǎo)和蒸汽中的(de)含水量多少,最好的是幹(gàn)飽(bǎo)和蒸汽,一般稱微過熱飽和蒸汽,其中含水量可忽略不計。而幹度差的稱濕(shī)飽和蒸汽,含水量最多可達(dá)30%。這就存在著飽和蒸汽(qì)的“兩(liǎng)相流”問題。因(yīn)為任(rèn)何蒸汽計量(liàng)儀表隻能計量流(liú)過的蒸汽,無法對流過的水進行(háng)計量,因而造成(chéng)濕飽和蒸汽計量難度(dù)。目(mù)前單獨測量飽和蒸汽的幹度還沒有一種更好的辦法,大多數(shù)生產的飽和蒸汽其幹度都(dōu)是未知數,因此計量誤差也就無法修正。建議廣大用戶要盡可能提高飽和蒸汽的質量,使用(yòng)幹飽和蒸汽才能達(dá)到預期的計量效果(guǒ)。
2.蒸汽(qì)計量中的蒸汽密度補償
計量飽和蒸汽或過熱蒸汽常用質量流量(liàng),單位為kg/h。質量(liàng)流量大小與蒸汽的密度有關,而蒸汽的(de)密度又直接受蒸汽的壓力及溫度影響(xiǎng)。在蒸汽計(jì)量過程(chéng)中,隨著蒸汽壓力(lì)及溫度(dù)不斷變化,密度也隨著變化,使質量流量(liàng)也隨著(zhe)變化。如果計量儀表不能跟蹤這種(zhǒng)變化,勢必造成計量誤差(chà)。因此,在蒸汽計量過程中(zhōng)一般都是通過壓力及溫度傳感器跟蹤蒸汽壓力及溫度變化來達到密度補償目的。飽和(hé)蒸汽的密度變化與其壓力或溫度成正比關係,因而單獨通過測壓力(lì)或測溫度都可以對飽和蒸汽進行(háng)密(mì)度補償。過熱蒸汽的密度與其壓力、溫度成函(hán)數關係,而不是正比關係。過熱蒸(zhēng)汽的密度補償必須同時測其壓力和溫度。現代蒸汽流量計都具有自動密度補償,例如孔(kǒng)板式差壓蒸汽流量計、渦街蒸汽流量計等。
3.蒸汽計量中的高溫高壓問題
高溫高壓是蒸汽計(jì)量又一顯著特點,它造成大多數流量(liàng)計(jì)量儀表難以適應,因而可供蒸汽計量(liàng)的儀表種類不多。例如大型熱電廠輸送的過熱蒸汽,有的高達500℃以(yǐ)上,壓力高達10MPa以上。使用蒸汽計量儀表首先要考慮耐高溫、高壓,而(ér)且要求有良好的穩定(dìng)性、可靠性、密(mì)封性。一般都請(qǐng)廠家(jiā)專門設計製造,並留有相當的餘地,以確保安全可靠運行。
必須重視蒸(zhēng)汽計量儀表(biǎo)的正確選型
很多用戶反映蒸汽流量計量儀表計量不(bú)正(zhèng)常,這是因為選型不正確造成的。用汽旺季用汽量相當大,而用汽淡季用汽量又很小,用汽量相差過於懸殊,一(yī)般蒸汽計量儀表的流量範(fàn)圍就難以適應。有的(de)用戶訂購計量儀表時(shí)對自己的用汽量心中沒數、不能向廠家提供確切的參數,這也是造成選型(xíng)失誤的一個因(yīn)素。正確選型就是選(xuǎn)購的蒸汽計量儀表的性(xìng)能正好能滿足你所使用蒸汽實際運行參數要求,使其(qí)能充分發揮作用。
如中小企業普遍使用LFIX係列分流(liú)旋翼式蒸汽流量計,目前數量達10萬台。這(zhè)種儀表的流量上限取決於所采用(yòng)的孔板(bǎn)大(dà)小,每種口徑分三種規格(gé),分別配裝1、2、3號孔板。各種規(guī)格的孔板流量計的流量上限可查閱有關說明書。
選(xuǎn)擇孔板差壓式蒸汽流量計時,由用戶提供蒸汽工(gōng)況條件:蒸汽的性質;用汽量;蒸汽壓力變化範圍;常用工作壓力(lì)、最小工作壓力;蒸汽溫度變化範圍;管道規格(gé)等。再由廠家(jiā)按(àn)國家標準GB2624-1993專門設計加工孔(kǒng)板。
選用渦街流量傳感器時要考慮到流速問題,一般上限流速都能滿(mǎn)足要求(qiú)。下限流速(sù)則受蒸汽介質的下限雷諾數(shù)Re及重度r的製(zhì)約。
蒸汽(qì)計量儀表的(de)正確安裝與使用
任何蒸汽計量(liàng)儀表都必須正確安裝(zhuāng)和正確使用,否則(zé)就(jiù)處於不正常的工作狀態。例如在鍋爐出汽口附近安裝蒸汽計量儀表;在截止閥或管道彎(wān)頭附近及管道的最低處(chù)安裝蒸汽計量儀(yí)表都屬於不正確的安裝。正確安(ān)裝要做到(dào):
(1)在所安裝儀表的前後必須留(liú)有足夠長的直管段。
(2)蒸汽計(jì)量儀表不能安裝在整套(tào)管(guǎn)路的最低處。
此外,蒸汽(qì)流量計的正確使用更是不可忽視。例如LFIX分(fèn)流旋翼式蒸(zhēng)汽流量計在使用前一定要把注水箱灌滿(mǎn)阻(zǔ)尼水,這樣儀表運行(háng)才能正確計量流量。使用孔板差壓式蒸汽流量計,使用前兩引壓管一定要先注滿冷水,通過冷水(shuǐ)正確(què)導壓,而對高溫蒸汽起(qǐ)隔離(lí)作用不至損壞單元儀表。
使用渦街流量(liàng)傳感器要更小心謹(jǐn)慎,由於高(gāo)溫及振動對(duì)渦街傳感器的(de)正(zhèng)確使用十分不利,除采(cǎi)取必要的耐溫、減振措施外,在實際操作中要仔細觀察儀表(biǎo)輸(shū)出的(de)方波信號。如發現出現幹擾的虛假信號,應停止(zhǐ)運行並檢查原因予以排除,否則計量結果無效。
除(chú)上述以外,還應注意蒸汽計(jì)量儀表的定(dìng)期檢修。由於其長期處在高溫、高壓的水(shuǐ)蒸汽環境中,很容易造(zào)成表件損壞、鏽(xiù)蝕、雜(zá)質阻塞等,因此需要經常維護和定期(qī)檢修。例如LFIX分流旋翼式蒸汽流量計在長期運行中,石墨軸(zhóu)承被磨損引(yǐn)起轉軸上跳;不注意(yì)防凍,使阻尼水(shuǐ)結冰,凍壞表件等。孔板差壓式蒸汽流量計(jì)特別要檢查孔板開口的圓麵(miàn)是否鏽(xiù)蝕,有沒有附著髒物,要定期清洗,對鏽蝕嚴重的孔板要更換。渦街流量傳感器在使(shǐ)用中要注意檢查三角柱縫隙是否有雜物阻塞、檢測元件是否失靈等。